Pierwszenstwo: Opublikowano: 11.1 V.l 967 53239 KI. lB-br T/60 MKP C 21 c S|ki UKD 669.18.046.5 Twórca wynalazku: mgr inz. Marceli Siedlanowski Wlasciciel patentu: Ministerstwo Przemyslu Ciezkiego, Warszawa (Polska) Urzadzenie do wytwarzania stali z surówki sposobem ciaglym Stosowane dotychczas w hutnictwie piece do wytapiania stali, jak: piece martenowskie, kon¬ wertory Bessemera, konwertory Thomasa, piece elektryczne lukowe i piece elektryczne indukcyj¬ ne, posiadaja zasadnicza wade, polegajaca na tym, ze odbywajacy sie w nich proces metalurgiczny jest procesem periodycznym a nie ciaglym, po¬ nadto sa zbyt duze pod wzgledem gabarytów i kosztowne. Produkcja stali w tych piecach od¬ bywa sie cyklicznie. Kazdy cykl takiego wytopu sklada sie z czasu trwania wlasciwego procesu metalurgicznego i z czasu uzytkowanego na czyn¬ nosci pomocnicze, w którym sam proces metalur¬ giczny jest zatrzymywany.Czynnosci wlasciwego procesu metalurgicznego w piecach periodycznych polegaja, na: nagrzewa¬ niu i topieniu wsadu oraz jego swiezeniu; czyn¬ nosci zas pomocnicze — polegaja na: reperacji pospustowej pieca, zaladunku wsadu i spustu pieca.Czas zuzyty na czynnosci pomocnicze jest cza¬ sem jalowym, limitujacym dalszy rozwój stalo w- nictwa. Czas ten stanowi dosc pokazna wielkosc, uzalezniona od wielkosci samego pieca i jego ro¬ dzaju. Dla zmniejszenia czasu jalowego pieców periodycznych, przypadajacego na tone wypro¬ dukowanej stali, zaczeto stosowac postep tech¬ niczny polegajacy na budowaniu coraz to wiek¬ szych pieców martenowskich o pojemnosci do 900 t, pieców konwertorowych do 270 t, a pieców 10 20 25 30 lukowych do 250 t. Równiez w przyszlosci prze¬ widuje sie dalsze zwiekszenie pojemnosci pieców periodycznych. W konsekwencji zwiekszania po¬ jemnosci pieców, zwiekszaja sie naklady inwe¬ stycyjne na budowe tak olbrzymich jednostek.Nizej przytoczona orientacyjna tabelka, podaja¬ ca wielkosci czasów, wyrazonych w minutach na jedna tone produkcji stali obrazuje czasy potrzeb¬ ne na czynnosci technologiczne podstawowe i czynnosci pomocnicze procesu wytopu w do¬ tychczasowych piecach hutniczych periodycznych.Nazwa czynnosci Czynnosci podstawo¬ we Czynnosci pomocni¬ cze Piece marte¬ nowskie 0,5 —5,0 0,25—1,0.Konwer¬ tory 0,12—0,5 0,12—0,3 Piece lukowe 1,0—15,0 0,3— 3,0 Graniczne wielkosci mniejsze dotycza pieców periodycznych nowoczesnych o duzej pojemnosci, graniczne zas wielkosci wieksze — pieców prze¬ starzalej konstrukcji i malej pojemnosci. Urzadze¬ nie do wytwarzania stali z surówki sposobem ciaglym wedlug wynalazku jest pozbawione tych wad omówionych wyzej, gdyz proces metalur¬ giczny wyswiezania odbywa sie w nich w spo- 532393 sób ciagly, bez zatrzymania procesu wytopu. Na skutek czego naklady inwestycyjne oraz koszty produkcji wytwarzania jednej tony stali uzyska¬ ne w takim urzadzeniu o ciaglym dzialaniu sa niepomiernie mniejsze w porównaniu do kosztów produkcji i nakladów inwestycyjnych pieców kon¬ wencjonalnych.Urzadzenie do wytwarzania stali .z surówki sposobem ciaglym wedlug wynalazku jest przed¬ stawione na rysunku, na którym fig 1 przedsta¬ wia przekrój podluzny urzadzenia, fig. 2 — prze- kijpj poprzeczny urzadzenia z widokiem urzadze¬ nia w kierunku leja i fig. 3 — przekrój poprzecz¬ ny z widokiem urzadzenia w kierunku otworu spustowego.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z na¬ czynia 1, stanowiacego konwertor tlenowy wraz z lanca tlenowa 4, zakonczona dysza tlenowa, do którego dobudowane jest z jednej strony naczy¬ nie 2 z lejem, 7, z otworem przelewowym 19, z drugiej zas jego strony dobudowane jest na¬ czynie 10 z otworem "Spustowym 16.Naczynie 10 o ksztalcie poziomo wydluzonym stanowi komore, w której w sposób ciagly pod dzialaniem wytworzonego zuzla, przy wysokiej temperaturze — ostatecznie wyswieza sie kapiel i z której w sposób ciagly odprowadza sie przez otwór spustowy 16 calkowicie i ostatecznie wy- swiezona stal do stojacej pod otworem spusto¬ wym kadzi odlewniczej. Naczynia 1, 2 i 10 sa ze soba polaczone. Naczynie 2 polaczone jest z na¬ czyniem 1 kanalem 3, naczynie zas 10 dobudo¬ wane jest bezposrednio do naczynia 1. Górna czescia naczynia 1 sa odprowadzane gazy spali¬ nowe na zewnatrz do kanalu 9.W bocznej scianie naczynia 1 powyzej lustra kapieli wykonany jest otwór 5, sluzacy do poda¬ wania do naczynia 1 wapna, zlomu i dodatków.Calosc urzadzenia obudowana jest plaszczem sta¬ lowym i wylozona jest materialem ogniotrwalym.Urzadzenie do wytapiania stali spoczywa na sta¬ lowych kolyskowych biegunach 17 wyposazonych w ^rolki 18, tworzacych zespól przechylowy ca¬ losci urzadzenia. Zespól ten sluzy do oprózniania zawartosci urzadzenia zaraz po zakonczeniu kam¬ panii produkcyjnej, wzglednie do oprózniania urzadzenia w przypadku awarii.Urzadzenie do ciaglego wytapiania stali dziala w sposób nastepujacy: surówka przerobowa w stanie plynnym nieprzerwanie wlewana jest stru¬ mieniem 12 do leja 7, tam przez naczynie 2 i ka¬ nal 3 grawitacyjnie przeplywa do naczynia 1, w tym naczyniu surówka grawitacyjnie przeplywa 4 pod dysza tlenowa osadzona na lancy 4. Na sku¬ tek wdmuchiwania tlenu o cisnieniu 8—15 atmo¬ sfer pod katem prostym do lustra kapieli, po¬ wstaje bardzo intensywne wypalanie sie przy wy- 5 sokiej temperaturze domieszek surówki, jak — wegla, krzemu, manganu, fosforu i innych. Wy¬ palanie to jest intensywne, poniewaz calosc ka¬ pieli znajduje sie w ciaglym ruchu wirowym i po¬ stepowym na skutek ciaglego lania surówki do io leja 7.W tym ruchu wirowym bierze wydatny udzial silny wprowadzany pod cisnieniem 8—15 atmo¬ sfer strumien tlenu, dzialajacy na lustro kapieli.Przy spalaniu domieszek surówki wydziela sie 15 duza ilosc ciepla, co podnosi temperature kapieli do okolo 3000°C. Spalanie wegla w surówce po¬ woduje duze wydzielanie sie gazu CO, którego pecherzyki powoduja wydatniejszy ruch czaste¬ czek kapieli. CO w zetknieciu z tlenem, tworzy 20 dwutlenek wegla i w postaci plomienia rozpalo¬ nych gazów odchodzi na zewnatrz kanalem od¬ prowadzajacym 9.W celu zwiazania zawartej w surówce siarki i wypalonego fosforu z wapnem, przez otwór 5 25 stale pDdaje sie do naczynia 1 wapno, s które wraz z wypalonymi domieszkami surówki tworza zuzel. W powyzszy sposób powstala w naczy¬ niu 1 kapiel przeplywa grawitacyjnie do naczy¬ nia 10, gdzie pod dzialaniem sformowanego na 30 powierzchni kapieli zuzla, ostatecznie wyswieza sie i swobodnie ruchem przeplywowym dostaje sie w kierunku gardzieli 6 i otworu spustowego 16.Naczynie 10 spelnia tutaj role pieca martenow- skiego, gdzie przy wysokiej temperaturze i pod 35 dzialaniem sformowanego zuzla odbywa sie osta¬ teczne swiezenie kapieli. Przez otwór spustowy 16 nieprzerwanie wylewa sie strumieniem 11 calko¬ wicie wyswiezona stal do kadzi odlewniczej, w której prowadzi sie ostateczne ulepszanie przy 40 pomocy odtleniaczy. PLPriority: Published: 11.1 V.l 967 53239 KI. lB-br T / 60 MKP C 21 c S | ki UKD 669.18.046.5 Inventor: mgr inz. Marceli Siedlanowski Patent owner: Ministry of Industry Ciezkiego, Warsaw (Poland) Device for producing steel from pig iron continuously. Previously used in metallurgy furnaces for Steel smelting, such as open hearth furnaces, Bessemer converters, Thomas converters, electric arc furnaces and electric induction furnaces, have the fundamental disadvantage that the metallurgical process taking place in them is a batch process and not a continuous process. Moreover, they are too large in terms of dimensions and expensive. The production of steel in these furnaces is cyclical. Each cycle of such smelting consists of the duration of the actual metallurgical process and the time used for the auxiliary activities in which the metallurgical process itself is stopped. The steps of the actual metallurgical process in batch furnaces are: heating and melting the charge and its refreshment; and auxiliary activities - they consist of: post-drain repair of the furnace, loading the charge and tapping the furnace. The time spent on auxiliary activities is idle time, limiting the further development of stability. This time is quite an impressive amount, depending on the size of the furnace and its type. In order to reduce the idle time of batch furnaces per ton of steel produced, a technical progress was introduced, consisting in building larger and larger open hearth furnaces with a capacity of up to 900 tons, converter furnaces up to 270 tons, and 10, 20 25 30 arc furnaces. up to 250 t. Also in the future, a further increase in the capacity of batch furnaces is planned. As a consequence of increasing the capacity of the furnaces, the investment outlays for the construction of such enormous units increase. The approximate table below, giving the times, expressed in minutes per one ton of steel production, shows the times needed for basic technological activities and activities. auxiliary smelting processes in the existing periodic metallurgical furnaces. Name of activity Basic activities Auxiliary activities. Martingale furnaces 0.5-5.0 0.25-1.0. Converters 0.12-0.5 0.12-0.3 Arc furnaces 1.0-15.0 0.3-3 3.0 The smaller limit values apply to modern batch furnaces of large capacity, and the limit sizes to the larger ones - obsolete design and small capacity furnaces. The apparatus for producing steel from pig iron in a continuous process according to the invention is free from the drawbacks discussed above, since the metallurgical finishing process is carried out in them in a continuous manner, without stopping the smelting process. As a result, the investment and production costs of producing one ton of steel obtained in such a continuous operation apparatus are immeasurably lower compared to the production costs and capital expenditure of conventional furnaces. The equipment for producing steel with pig iron in a continuous process according to the invention is before In the drawing, Fig. 1 shows a longitudinal section of the device, Fig. 2 - cross-section of the device with a view of the device towards the funnel, and Fig. 3 - cross-sectional view of the device towards the discharge opening. The device according to the invention consists of a vessel 1, constituting an oxygen converter with an oxygen lance 4, an end-of-line oxygen nozzle, to which is attached on one side a vessel 2 with a funnel 7 with an overflow opening 19 and on its other side a vessel 10 with an opening "Drain 16" is added. A vessel 10 with a horizontally elongated shape is a chamber in which, at high temperature the bath is finally drained and from which it is continuously drained through the drain hole 16 completely and finally the steel is removed to the casting ladle under the drain opening. Vessels 1, 2 and 10 are connected together. Vessel 2 is connected to vessel 1 by channel 3, while vessel 10 is attached directly to vessel 1. The upper part of vessel 1 is discharged exhaust gases outside into channel 9. In the side wall of vessel 1 above the bath mirror there is hole 5 for feeding lime, scrap and additives to the vessel 1. The whole of the device is enclosed with a steel jacket and lined with refractory material. The steel smelter rests on 17 steel cradle poles equipped with rollers 18, forming tilting unit for the entire device. This unit is used to empty the contents of the device immediately after the end of the production campaign, or to empty the device in the event of a failure. The continuous smelting device works as follows: pig iron in a liquid state is continuously poured in stream 12 into hopper 7, there through vessel 2 and channel 3 flows by gravity into vessel 1, in this vessel the pig iron flows by gravity 4 under the oxygen nozzle deposited on the lance 4. As a result of blowing oxygen with a pressure of 8-15 atmospheres at right angles to the bath mirror, a very intense burnout occurs at high temperature of pig iron admixtures, such as - carbon, silicon, manganese, phosphorus and others. This firing is intense, because the entire bath is in a continuous swirling and stepping motion due to the continuous pouring of pig iron into the funnel 7. In this swirling motion, a strong stream introduced under a pressure of 8-15 atm. oxygen, acting on the mirror of the bath. During the combustion of pig iron admixtures, a large amount of heat is released, which raises the temperature of the bath to about 3000 ° C. The combustion of the carbon in the pig iron causes a great evolution of CO gas, the bubbles of which make the bath particles more mobile. CO in contact with oxygen forms carbon dioxide and in the form of a flame of the ignited gases goes outside through a drainage channel 9. In order to bind the sulfur contained in the pig iron and the burned-off phosphorus with the lime, through the hole 5 25, lime is constantly poured into the vessel 1. , s which together with the fired admixtures of pig iron form zuzel. In the above manner, the bath formed in the vessel 1 flows by gravity into vessel 10, where, under the action of the slag formed on the surface of the bath, it finally fills up and flows freely towards the throat 6 and the drain hole 16. The vessel 10 fills here. the role of an open-hearth furnace, where the final refreshment of the bath takes place at high temperature and under the action of the formed slag. Through drain 16, completely drained steel is poured continuously through stream 11 into a casting ladle, in which the final upgrading is carried out with the aid of deoxidizers. PL